H2O2与O2协同引发的TiO2／Fe^3＋光催化降解苯酚

第32卷第7期2012年7月工业水处理IndustrialWaterTreatmentV0l_32No．7Ju1．，2012H202与02协同引发的TiOE／Fe3+光催化降解苯酚王西峰．-，彭党聪，胡晓莲2(1．西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055；2．湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭411201)[摘要]以玻璃纤维为载体，将TiOJFe3+负载到其表面制成了空间玻璃纤维反应器。利用该反应器以高压汞灯为光源进行了光催化降解水中苯酚的试验研究，重点考察了H20：及O的协同作用对光催化氧化的影响。试验发现，H20的加入对HO·的产生有显著的引发作用，同时向溶液中充入02可明显提高光催化效率，降低H2O2用量。试验结果表明，以UV365—250W光源照射，在初始pH为3～5，02通人量为1_01．／(min·L)，上升流速为O．7m／min，H202浓度为0．1millol／L等试验条件下．初始质量浓度为30mg／L的苯酚废水经120min光催化反应后．其矿化率可达83％左右。【关键词】二氧化钛；铁掺杂；光催化氧化；苯酚[中图分类号]X703．1[文献标识码】B[文章编号]1005—829X(2012)07—0075—03H202and02combined—leadingphoto—catalyticdegradationofpheno1withTiOJFe3．WangXifeng1,2,PengDangcong，HuXiaolian(1．SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’帆UniversityofArchitecture&Technology，Xi’an710055，China；2．SchoolofCivilEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China)Abstract：Glassfiberusedascarrier，TiOdFe¨hasbeenloadedtoitssurfacee，formingthespaceglassfiberreactor．Usinghighpressuremercurylampasitslightsource，SOastoCalTyouttheexperimentalresearchonthedegradationofphenolinwater．TheinfluencesofthesynergisticeffectofH202and02onphoto—catalysisoxidationareinvestigatedemphatically．ItisfoundthroughexperimentsthataddingH202hasremarkableinitiationeffectontheproductionofHO·，andoxygenizingtothesolutioncanobviouslyimprovetheefficiencyofphoto—catalysisandreduceH202dosage．Theresultsshowthatthephenolmineralizationratecanreachabout83％，whenthepowerofUV365highpressuremercurylampis250W，pH3-5，02inletquantity1．0L／(min·L)，H202dosage0．1mmol／L，risingflowrateinthereactor0．7m／min，initialmassconcentrationofphenolwastewater30mg／L，andphoto—eatalysticreactiontime120min．Keywords：titaniumdioxide；iron—doped；photo-catalyticoxidation；phenolTiO，光催化氧化技术是一种新兴的高级氧化技术。该技术以TiO作为催化剂，以高能光子或紫外光作为激发光源．半导体催化剂价带上的电子吸收有效光子能量后．跃迁到导带上。形成光生电子一空穴对．电子一空穴对迁移到固一液界面上可将界面上吸附态羟基或水分子还原为羟基自由基⋯．同时将界面上吸附的氧分子还原为超氧阴离子．超氧阴离子与水中无机离子或部分有机物反应也可生成羟基自由基．羟基自由基具有较高的氧化还原电位，能无选择地将水中难降解的污染物氧化为HO、CO和N，等无机小分子[2]。同时。反应体系中共存的某些金属离子对TiO，的光催化活性具有一定的强化作用．如铁离子可影响光生电子与空穴的分离，提高其光催化效率，同时可使TiO吸收光带发生红移，